建筑結構抗震設計范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了建筑結構抗震設計范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

建筑結構抗震設計范文1

關鍵詞:建筑結構,抗震設計,方法

中圖分類號:TU318

0引言

20世紀80年代以來,人們提出了“建筑抗震概念設計”。所謂“建筑抗震概念設計”是指根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想,進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。我們掌握抗震設計概念,將有助于明確抗震設計思想,靈活、恰當地運用抗震設計原則,使我們不致陷于盲目的計算工作,從而做到比較合理地進行抗震設計。

1地震中被毀房屋特征

對地震中被毀掉的房屋進行研究,可以發現,破壞比較嚴重的建筑以下幾種情況:

1)沿豎向不規則建筑.破壞情況嚴重。不規則建筑物。尤其是沿豎向不規則的房屋建筑,破壞較嚴重。典型的有兩類:一是結構底層為空曠結構。下部為薄弱層;結構底層為空曠結構的房屋大多底層為大開問框架結構,方便使用。房屋震害主要表現為底層倒塌、傾斜,原因是底層形成薄弱層,剛度和強度均不足。二是突出屋面的小塔樓結構。突出屋面小塔樓由于沿豎向質量和剛度的突變,易產生鞭梢效應。在地震中絕大部分受到損壞。

2)鋼筋混凝土結構未能實現“強柱弱梁”機制。震害總體情況表明,框架一剪力墻結構大部分基本完好或輕微破壞,未發現嚴重破壞。但有少數框架結構嚴重破壞或倒塌??蚣芙Y構的破壞形態大部分為柱上下端破壞,或框架梁、柱節點核心區剪切破壞或壓酥。破壞形式為柱端屈服破壞,屬“強梁弱柱”形式。

3)框架結構中樓梯間震害較普遍。地震中,框架結構中板式樓梯破壞嚴重。在有些倒塌破壞的房屋中。樓梯間本應成為重要的逃生通道,但卻是倒塌破壞最嚴重的區域。

4)框架結構填充墻破壞。填充墻破壞是框架結構最為常見的震害,汶川地震中也尤為突出。

5)裝配式樓蓋破壞較嚴重。關于預制板結構破壞,在1976年唐山大地震中已有較多震害。地震區大量的砌體結構房屋中,普遍采用預制空心樓板,由于未按規范要求設計成裝配整體式樓蓋,地震中當墻體破壞或外閃,導致樓板塌落,因而達不到裝配整體式樓蓋的作用。

2抗震設計

為了提高房屋的抗震性能,我們在建筑結構設計的過程中,必須加強抗震設計。根據地震中被毀房屋特點,建筑結構抗震著鶯從概念設計,抗震計算與構造措施三個方面進行加強。概念設計在總體上把握抗震設計的基本原則,抗震計算為建筑抗震設計提供定量手段.構造措施可以在保證結構整體性、加強局部薄弱環節等方面上保證抗震計算結果的有效性。

2.1概念設計

抗震概念沒計,應從以下幾個方面考慮:

1)房屋平面布置要規則——結構力求對稱。房屋外形不規則、不對稱、凹凸變化尺度大,形心質心偏心大,同一結構單元內,結構平面形狀和剛度不均勻不對稱,平面長度過長等,均不利于抗震。

2)強度和剛度勻稱。多層建筑應該使其各層之間強度和剛度勻稱,如存在薄弱摟層.則該處就會成為地震力作用下的變形集中部位,從而使建筑物首先從該部位發生嚴重破壞,甚至整個建筑的破壞。

3)結構超靜定次數多。靜定結構的桿件受力系統和傳力路線單一,一根桿件的破壞,就使整個結構體系因此而失效。超靜定結構在超過其荷載能力時,先使多余桿件發生塑性變形.消耗吸收一部分能量,而保證整個結構的穩定性,減少地震破壞。超靜定結構次數多,則消耗地震能量也就愈多,建筑抗震能量越強。

4)提倡采用“強柱弱梁”框架。為避免框架倒塌,提倡采用“強柱弱梁”框架結構而避免“強梁弱柱”。

5)選擇耗能構件。力求水平構件吸收較多的地震力,先于豎向構件破壞,從而滿足建筑物震后壞而不倒的要求。

6)強構件的相互連接。多個構件有可靠的連接才能保證各個構件的強度充分發揮,才能更好地傳遞地震力,使各個構件都能充分地吸收地震力。提高整個構件的延性。構件連接不破壞,整個結構才能保證其整體性,各構件之間的連接必須可靠。

7)避免出現薄弱樓層。多層結構中如出現薄弱樓層,地震時該樓層就會出現較大的塑性變形集中,而樓層剛度分布均勻的多層結構,相對基礎而言底層成為整個結構的薄弱樓層。在確定結構方案時,要避免出現薄弱層,如有薄弱層時應該在結構上給以加強。

8)形體突變部位加強。當建筑形體有突變部位時,應采取加強措旅。

9)填充墻的利用。磚砌圍護墻和隔墻。嵌砌于框架之間,地震力作用時町減輕主體結構的破壞。

10)應用輕質材料。材料質量越小,地震力作用越小,所以在房屋的墻體、樓板框架隔墻、維護墻及房屋構件中應盡力選擇輕質材料以減輕地震力的作用,提高房屋的抗震能力。

11)設置多層防線。由于地震力作用具有一定的持續性、不確定性、復雜性,將在短時間內對建筑物進行多次沖擊。

12)改進加強樓梯聞的設計,進一步提高樓梯間構件的安傘度。如前所述.樓梯間本應是重要的逃生通道,但此次震害中,樓梯問倒塌破壞情況較多,需要引起我們進一步的鶯況。

13)進一步推廣隔震技術,提高結構抗震性能國內外多次地震以及本次地震都證明,隔震技術能極大地提高結構抗震性能,是一項比較成熟的技術,而且所增加費用有限。

2.2抗震計算與構造措施

2.2.1抗震計算

各類建筑結構的地震作用,應按下列原則考慮:

1)一般情況下,應允許在建筑結構的2個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算,各方向的水平地震作用應由該方向抗側力構件承擔。

2)有斜交抗側力構件的結構,當相交角度大于15度時,應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用。

3)質鏈和剛度分布明顯不對稱的結構,應計人雙向水平地震作用下的扭轉影響;其他情況,應允許采用調整地震作用效應的方法計人扭轉影響。

4)8度、9度時的人跨度結構和長懸臂結構及9度時的高層建筑,應計算嚷向地震作用。

底部剪力法和振型分解反應譜法是結構抗震計算的基本方法,而時程分析法作為補充計算方法,僅對特別不規則、特別重要的和較高的高層建筑才要求采用。

抗震計算方法的采用應符合:

1)高度不超過40m,以剪切變形為主且質量和剛度沼高度分布比較均勻的結構,以及近似于單質點體系的結構,可采用底部剪力法等簡化方法。

2)除第l條外的建筑結構,宜采用振捌分解反應譜法。

3)特別不規則的建筑、甲類建筑和烈度、場地內限定高度范圍的高層建筑,應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算。可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。

2.22構造措施

混凝土結構,一般是通過鋼筋砼構件截面高寬比限值,最小配筋率要求,承重柱軸壓比來控制。磚混結構.常見構造措施有限定房屋總高度和層數層高;在縱、橫墻中設置鋼筋混凝土構造柱、網梁;房屋的高寬比、橫墻閱距局部尺寸進行限值控制;設置防震縫等。修訂后的抗震設計規范中增加了強制性條文.突出屋頂的樓、電梯問,構造柱應伸到頂部,并與頂部圈粱連接,內外墻交接處應沿墻高每隔500ram設2

3結語

眾所周知,建筑結構的抗震設計是—個完整、系統的過程,從場址的選擇到建筑物的結構設計,抗震設計貫穿,整個過程。而且建筑物的抗震設計是衡量建筑結構設計是否符合要求的重要指標。強調抗震概念設計,是為了給抗震計算創造有利條件,并非不重視數值設計,要靈活、準確的按照建筑結構抗震基本要求進行設計施工,以做出經濟、合理地且能實現功能目標的建筑結構抗震設計,節約成本,達到抗震要求,追求雙贏。

參考文獻:

[1]李秀萍,建筑結構抗震設計淺析. 價值工程. 2010.

[2]翠坤,楊沈設川地震對建筑結構設計的啟示[J].震災防御技術,2008.

建筑結構抗震設計范文2

關鍵詞:建筑結構;抗震設計;探討

前言:建筑的抗震結構設計是建筑設計中一個非常重要的方面,它關系到建筑對于地震的抵抗能力,是保護建筑免受地震的損害的一個非常好重要的措施。它主要包括抗震概念設計、抗震計算這兩個方面。因此,下文分別討論了抗震概念設計和抗震計算的具體方面。這樣做的目的是可以使人們更加了解建筑的抗震結構設計的具體知識。

1.對于抗震概念設計的探討

建筑抗震概念設計是根據地震災害和工程經驗等形成的基本設計原則和設計思路進行建筑總體布置并確定細部構造的過程。建筑抗震概念設計之所以重要是因為地震及地面運動的不確定性和難以掌握地震時地面運動的復雜性及對結構的復雜影響以及結構地震計算理論目前尚未充分反映地震時結構及破壞的復雜過程。

抗震概念設計的基本原則主要包括建筑場地選擇的基本原則、建筑體型的確定、結構抗震體系的選取、多道抗震防線的設置四個方面。

1.1 對于建筑場地選擇的探討

選擇建筑場地時,應根據工程需要,掌握地震活動情況、工程地質和地震地質的有關資料,對抗震有利、不利和危險地段做出綜合評價。對不利地段,應提出避開要求;當無法避開時應采取有效措施。危險地段,嚴禁建造甲、乙類的建筑,不應建造丙類的建筑。

地段的劃分可以從地質、地形、地貌進行分析,可以將土地劃分為有利地段、不利地段、危險地段,有利地段是擁有穩定基巖,堅硬土,開闊、平坦、密實、均勻的中硬土等條件的地段,不利地段的土地則為軟弱土,液化土,條狀突出的山嘴,高聳孤立的山丘,非巖質的陡坡,河岸和邊坡的邊緣,平面分布上成因、巖性、狀態明顯不均勻的土層(如古河道、疏松的斷破裂帶、暗埋的塘浜溝谷和半填半挖地基)等,危險地段則是地震頻發區,甚至可能引起滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發震斷裂帶上可能發生地表錯位的部位,該部位應該是被禁止施工的。

1.2 對于建筑體型確定的探討

體型的確定對于建筑物的防震至關重要,尤其是限高的評價,首先要區分結構類型是否符合標準,巨型結構、懸掛結構均是不符合地震建筑的限高建筑。其次是建筑及抗側力結構的平面布置宜規則對稱,并應具有良好的整體性。第三個方面是建筑物的立面布局宜采用梯形、矩形和三角形等變化均勻的幾何形狀,盡量不要采用帶突然變化的階梯形立面、大底盤建筑,甚至倒梯形立面第三個方面是建筑物應盡量減小高度,尤其是限制高度比。

1.3 對于結構抗震體系選取的探討

第一個方面是結構體系應具有明確計算簡圖和合理地震作用傳遞途徑,從根源上保證建筑物的抗震性。第二個方面是結構布置應具備多道抗震防線,盡量避免部分結構或結構破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。尤其對于部分建于不利地區的建筑物,更應該注意每個結構的防震意義,保證建筑的持久性。第三個方面是結構應具備必要的抗震承載能力,良好的變形能力和耗能能力,抗震建筑物必須具備一定的抵抗外界干擾的能力。

1.4 對于多道抗震防線設置的探討

多道抗震防線指的是一個好的抗震結構體系是由若干個分系構成的,各分系協同作用,保證了抗震建筑的施工安全。抗震防線是一步步推進的,當一旦地震發生,第一道防線被突破,第二道防線立即啟動,保證建筑的安全。

第一個方面是優先采用具有多道抗震防線的結構體系。第二個方面是純框架采用強柱弱梁的延性框架。第三個方面是利用贅余構件增加結構的抗震防線。每一道的防線的選擇都要遵從一定的標準,第一道防線應優先選擇不負載或者少負載的豎向支撐或者填充墻,第二道防線,而對于最后一道防線必須具備高度的抗震能力以及變形的能力。

2.對于抗震計算的探討

地震作用計算和結構抗震驗算是結構抗震計算的兩個非常重要的部分。

2.1 對于地震作用計算的探討

不同的建筑結構具有不同的地震作用,因此要仔細考慮一下的原則。第一個原則是在一般情況下,應允許在建筑結構的兩個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算,各方向的水平地震作用應由該方向抗側力構件承擔。第二個原則是在有斜交抗側力構件的結構,當相交角度大于15°時,應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用。第三個原則是在質量和剛度分布明顯不對稱的結構,應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響:其他情況,應允許采用調整地震作用效應的方法計入扭轉影響。第四個原則是在8度、9度時的大跨度結構和長懸臂結構及9度時的高層建筑,應計算豎向地震作用。

結構抗震計算的基本方法是底部剪力法和振型分解反應譜法,在特別不規則、特別重要的和較高的高層建筑中要應用時程分析法作。對于抗震計算方法的應用要符合以下的要求。第一個要求是在高度不超過40M,以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構,以及近似于單質體系的結構,可采用底部剪力法等簡化方法。第二個要求是除第1條外的建筑結構,宜采用振型分解法應譜法。第三個要求是特別不規則的建筑(凹凸、扭轉、樓板局部不連續及豎向不規則等)、甲類建筑和烈度、場地內限定高度范圍的高層建筑,應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算,可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。

建筑結構抗震設計范文3

【關鍵詞】建筑設計;抗震設計;探索

引文:

近年來,人們在生產生活中的用地面積隨著社會不斷進步與發展而逐漸增加,并且對物質生活的質量要求也在不斷提高,所以,建筑高層及超高層的趨勢就普遍應用在房屋建筑方面。高層建筑的結構實質很復雜,這是為了保證這類高層建筑的抗震能力,所以,這對建筑設計中的抗震設計來說是也是相當大的挑戰。建筑結構工程中的抗震設計是一種復雜并且系統性極強的工作,從建筑的選址到建筑的結構設計都要進行嚴謹的抗震設計,根據不同的建筑項目,不同的抗震方法進行不同的建筑設計及抗震設計,保證建筑的抗震能力符合其結構設計。所以在對房屋建筑進行建筑結構工程時應根據建筑的特點選擇合適的抗震設計。

1 建筑結構工程中抗震設計的基本原則

1.1 建筑結構構件的性能

在進行建筑設計時,承載力、穩定性等建筑結構構件是抗震設計考慮范圍內的重點內容。其中應遵循強柱弱梁、強節點弱等結構構件的基本原則。對于構件的薄弱部位進行重點的抗震能力設計。

1.2 抗震防線的布設點設計延性設計

是抗震設計中的重要組成部分。延性良好的體系進行組合形成抗震的整體結構,為更好的實現抗震設計需要延性良好構件之間的協作。在建筑結構工程時應盡量多布設抗震防線,預防余震的發生。

1.3 建筑結構構件的強弱關系

在進行建筑結構工程時應注意構件間的強弱關系。在抗震設計的過程中若出現一部分較強情況,則必定存在其薄弱的地方,強弱兩者間必須正確處理。

2 建筑結構工程中抗震設計的有效策略

2.1 建筑地選擇

在修建建筑前應選擇地面較為平坦開闊的地區進行建設,有利于建筑的抗震設計。此外,對于所選建筑場地的土質應較為堅硬且密實度較高, 保證硬度與密實度均勻。 對于軟土、 陡坡、河岸邊緣等地段不宜修建建筑,這些地段的土質硬度與密實度不均勻,不利于建筑的抗震設計。

2.2 正確選擇抗震建筑平面及立面

2.2.1 建筑形態應簡潔且平立面布置適宜

對于體型簡潔規則的建筑,其受力性能的確定較為簡單,同時對其在地震過程中的內力及反應也能夠進行準確的分析。體型簡潔規則的建筑物在發生地震時內部的結構構造較為容易處理,受地震的損害也不會很嚴重。針對體型與平面都不規則的建筑來說,其立面高低不同,所以建筑物的剛度與強度在地震發生時極容易產生突變,出現薄弱位置,而薄弱位置的產生在地震發生時易產生極大的危害。

2.2.2 保證建筑平、立面的剛度與質量對稱

若建筑平、立面的剛度與質量分布不均勻,無論建筑情況如何都會發生一定的扭轉及形變,造成嚴重的危害。所以,必須保證平、立面剛度與質量的平衡與對稱,使建筑的質心與剛心處于重合狀態,保證建筑的穩定性。

2.2.3 建筑質量與剛度變化均勻

在建筑質量與剛度方面,其豎向的分布一般是不均勻的。地震發生時的豎向收進上下部分的振動性能不同,容易使樓板出現應力變化, 凹角處應力集中, 最終導致地震帶來的巨大損失。所以,在進行建筑結構抗震設計時應對豎向分布進行嚴格的監督,并采取相應的構造方式。

2.2.4 防震縫的設置

根據建筑的不同類型、體型及不同的結構體系應采取適當的防震縫設置。針對建筑體型較為復雜的情況,若選擇不設置防震縫,則應采用對其進行實際結構計算模型的抗震分析方法,對建筑物的局部應力及集中形變進行合理估算,并對其薄弱部位進行相應的防震設計。對于設置防震縫的建筑,應將其以結構單元形式進行劃分,并根據場地的性質、房屋的類型預留相應的寬度。

2.3 建筑結構的體系選擇

2.3.1 保證結構體系的承載能力

建筑結構體系的贅余度、變形能力及內力重分配等功能是建筑結構抗震設計的工作要點。地震發生時,哪怕出現其中部分構件問題,只要其余構件的承載能力能夠對豎向承擔荷載,就會使整個建筑處于穩定狀態,保證其穩定性。

2.3.2 建筑結構體系計算簡圖及地震作用傳遞路徑

在進行建筑結構抗震設計的過程中,對于豎向構件的設置應使其在垂直重力的荷載作用下壓應力近乎均勻。對于建筑的蓋梁體系布置,盡量保證以最短的路徑將垂直重力荷載傳遞到豎向的構件墻與構件柱上。對于轉換體系的布置,要保證建筑上部結構對構件垂直重力荷載的傳遞在轉換層進行不多于兩次的轉換過程。除此之外,對于建筑物的整體抗側力體系也應明確確立,其中抗側力的組成部分應完善并保證其連通性。

2.3.3 建筑結構體系應具備適當的強度和剛度

適當的強度與剛度的建筑結構體系分布是避免突變及部分削弱導致部分出現的有效途徑。在進行建筑框架結構設計的環節中應保證建筑節點的質量。針對易出現薄弱的部位,及時對其進行抗震能力的防御。

2.4 建筑平面設置規則的重要性

在進行建筑物結構抗震性能的設計時,其平面的設置規則性占據較為重要的地位。對于建筑平、立面的布置在建筑結構抗震設計時應嚴格依據抗震設計原則進行正確的設計。建筑平面設置的規則性在建筑結構抗震設計過程中有較大的影響,同時對抗震能力的強弱也具有一定的重要作用。所以,在實際的建筑結構防震設計中應對建筑平面設置的規則性予以一定的重視。

3 結語

隨著我國城鎮建設的飛速發展,生活的不斷提高,人們生活中最基本的元素之一就是房子,房子質量的好壞深深地影響著人們的生命財產安全。建筑結構的抗震設計對于建筑整體的應用性能具有較大的影響,所以在建筑結構工程時應在建筑場地選擇到建筑結構工程的整個過程中,使抗震設計符合相應的要求。建筑結構的防震設計是保證建筑物穩定的基礎,也是對人們生命及財產安全的有效保障。前事不忘,后事之師,一個優秀的建筑設計師為避免悲劇再次的發生,必須充分重視建筑抗震設計技術,不斷地思考、總結和創新,并進行深入系統的理論分析。只有使結構抗震設計理論和方法可靠的,才能在建筑抗震設計中更好地發揮建筑設計師的應有作用。

參考文獻:

[1] 嚴寧 . 基于建筑結構工程中的抗震設計問題探索與研究 [J]. 城市建設理論研究 : 電子版 ,2012(18).

[2] 李麗 . 建筑結構工程在抗震設計中的探索 [J]. 城市建設理論研究 : 電子版 ,2013(33).

[3]Skinner R I, Robinson W H, McVerry G H. 工程隔震概論[ M] . 謝禮立, 周雍年, 趙興權, 譯校. 北京:地震出版社, 1996:122 -129.

[4] 王廣軍, 蘇經宇. 同等烈度按震中距區分的討論[ J] . 防災減災工程學報, 1984(2):71 -72.

[5] 于翔, 陳啟亮. 結構抗震研究方法及現狀[ J] . 理工大學學報, 2000, 1(5):63 -69.

建筑結構抗震設計范文4

【關鍵詞】建筑結構;抗震;設計;問題

建筑行業發展步伐緊緊跟隨著城鎮化發展愈來愈快的腳步。受到不同區域限制,及自然災害的產生,使得建筑結構抗震設計成為建筑設計中一項不得或缺的設計任務,從保證建筑的安全性出發,為人身安全做出了保障。那么如何對建筑結構的抗震效果做出合理設計,需要考慮到什么?對抗震設計需要采取什么具體措施?本文將對以上問題進行探討與解決。

1.建筑結構抗震設計的思想

1.1與不利區域相互避開

施工選區對建筑結構抗震能力有著至關重要的影響。再好的設計更需要有一個好的根基,建筑物的構建,需要避開地質狀況不佳、地震低發區域,從而從根基上保證建筑地基能夠堅實穩固。當地震災害發生時,直接破壞的是建筑結構。如有特殊情況,無法避開不利建筑區域,這時必須使用特殊方式適當解決對應問題,并在建筑結構的構建設計上,需要對抗震能力大幅提升。所以選擇一個最佳建筑建設區域,能夠從根本上提高抗震性能。

1.2建筑外形設計

根據統計得出,建筑構件截面及平立面更容易突變,發生地震應力,引發地震災害。當今時代,許多建筑設計師更注重通過建筑外形的設計穩定抗震性,設計師清楚地明白:①建筑設計注重整體性。建筑的整體性強,才能保持“傳力通道”通暢,保證抗震能力強;②建筑結構遵循規則性。建筑結構不規則時,需要通過加倍地震產生的作用力與內力來重新計算建筑受力,調整設計;③設計方案的重要性。方案是否合理,直接影響著整個工程的耗材與建筑的安全性。

1.3協調設計

如何把控建筑結構的抗震效果?不僅需要的是對平立面設計的規則與對稱,更需要的是建筑構造設計師與建筑工程工程師之間的協調與配合。建筑構造設計師與建筑工程工程師不僅要各司其職地完成設計與分析工作,還需要通過溝通交流,完成配合,對建筑結構的抗震設計進行調整,最終達到建筑結構規則要求與抗震設計標準。

1.4確定結構體系

當確定建筑結構后,需要選擇并確定合適的結構體系。建筑結構體系的選擇與確定,抗震設計中的建筑實際條件(建筑區域地質、地基深淺、建筑材料、建筑高度等)、抗震類別等決定了建筑結構體系的選擇,再通過各體系間經濟、技術等對比,可確定最終的建筑結構體系。確定結構體系對抗震整體分析有著不可替代的重要作用。擁有地震傳遞與作用途徑、計算簡圖,能夠把控地震的作用力并分析出作用力的傳遞方向,達到預防地震來襲并在一定程度地避免了對建筑物迫害的作用。

2.建筑結構抗震構造的關鍵措施

要提升建筑結構的抗震效果,必須要采取一定的構建措施。本文介紹了:設置防震縫、增設構造柱、設置圈梁三種防控地震的構建建筑的措施。具體措施介紹如下。

2.1設置防震縫

在抗震地區,建筑物立面高差≥6m、建筑物有錯層、樓板間錯層高度差很大、或是建筑物各組件間硬度或重量差距過大時,需要設置防震縫。防震縫的作用就是將建筑整體劃分成若干個體單元,使這些個體單元的剛度以及重量均勻,從而降低地震對建筑物的破壞程度。防震縫一般設置于地基之上,寬度基本在50~100mm內取值。

2.2設置構造柱

為增強抗震能力,加強建筑材料強度與剮度分別在建筑物拐角、墻根部、隔斷、高墻體中部、樓梯以及電梯間等位置設置構造柱,并通過圈梁、構造柱與墻體三體之間緊密相連構造出穩固的空間骨架,大大提高了建筑物強度及穩定性,也對墻體的應變能力得以提升,使建造出的建筑物達到“裂而不倒”的高標準要求。建筑施工過程中需要按照“砌墻逐段柱身”的順序來進行工程搭建,在柱身過程中需要現澆鋼筋混凝土,使之更加堅固,在構造柱時,要做好根基,在柱下固定鋼筋混凝土,保證其根基穩定,柱的截面應≥180mm×240mm,主筋采用一般規格:4×412mm,箍筋間距應≤250mm,墻柱間沿墻高每≤250mm增設4×46mm的鋼筋加以連結(嵌于墻內鋼筋需≥1m)。

2.3設量圈梁

需要圈梁來配合樓板進行搭建是提高建筑物空間的剛度,加強空間整體性,鞏固墻體穩定性,減少開裂情況,提高抗震能力的必要措施。圈梁的材料有兩種可以選擇:鋼筋磚與鋼筋混凝土。鋼筋磚圈梁用于地震低發區的非抗震區域;鋼筋混凝土則相反用于抗震地區,它的寬度基本和墻體厚度相當,高一般≥120mm,其最小橫截面為240mm×120mm??拐鸬貐^建筑建設中圈梁務必完全閉合,保證不能被洞口截斷。

3.結語

建筑結構的抗震設計的優劣,是衡量工程質量的重要因素,為建筑質量作以保障。建筑結構的抗震設計直接影響的是建筑壽命,而間接影響的是建筑承納人員的生命安全以及建筑單位的經濟效益。所以,建筑結構抗震設計的整體思想必須遵循:避開不利區域選擇合理的建筑建設地區(了解建筑施工地區的實地情況)、進行全方面合理設計(工程人員與設計人員的協調設計、建筑外形設計)、通過總結與對比選定合適的結構體系,結合最佳抗震技術,把握建筑建設過程中抗震的重點措施。根據上述設計思想,才能夠完全保障建筑結構的抗震效果。

作者:齊玉平 單位:山東碧海建筑規劃設計有限公司

參考文獻

[1]王秀麗.多層鋼框架梁柱連接節點抗震性能研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業大學,2004.

建筑結構抗震設計范文5

關鍵詞:建筑工程;結構設計;抗震設計

在進行建筑結構抗震設計時,設計人員一定要了解地震中地面運動對周圍建筑造成的破壞,建筑結構設計中,嚴格按照抗震等級進行設計,相關的抗震性能指標也要符合設計要求。最終確保構件質量、結構型式、設計外形都達到設計要求,在地震發生時建筑可以表現出很好的抗震性能,將地震對人們生命及財產造成的損失降到最低,確保居住人們的安全。

1建筑結構抗震設計的內涵

由于地震是一種難以預測的自然災害,一旦發生帶來的直接后果十分嚴重,所以,應該從提高建筑結構整體的抗震性能出發,加強其抗震設計。具體來說,在建筑工程建設期間,相關企業和工程師需要結合實際情況來綜合考慮建筑結構的抗震設計,不同結構單元之間應該采取有效分離或連接的方式。一般情況下,建筑應該采用加強連接的方式,設置多道抗震防線來避免或減小地震后余震對建筑本身的破壞。而正確處理不同構件間的強弱關系有利于形成多道防線,以此來提高整個建筑的抗震性能。只有保證建筑構件具備較強的穩定性、剛度以及延性等特征,才能在真正意義上體現建筑結構的抗震性能,進而保證建筑結構的完整性。

2建筑結構設計中抗震設計的現狀

當發生地震之后,在地殼中會快速釋放能量,在能量傳播的過程中出現振動,同時還伴有地震波的發生,地震屬于一種自然現象,當地球板塊和板塊之間相互擠壓碰撞,就會出現錯動和破裂,振動波會從震源向地面擴散。地面建筑如果隔震措施不完善,就會整體坍塌、墻體裂縫、建筑傾斜等問題。傳統建筑抗震設計中,設計工程師不重視抗震設計,導致地震發生后很多建筑發生整體性坍塌,造成大量人員傷亡,在08年汶川地震之后的震害調查顯示,在相同地區嚴格執行01抗震規范設計的建筑出現重大危害的情況相對較少,而多數出現較大震害的建筑為未經設計或設計位嚴格執行01抗震規范,從事建筑的各個行業都逐漸認識到抗震設計的重要性和必要性,結構設計也將抗震設計作為重要的設計環節。

3建筑結構設計中抗震設計應遵循的原則

3.1規則性原則

建筑結構抗震設計中要遵循規則性原則,規則建筑結構構件布置規則可以緩解地震造成的破壞,對不同的結構進行設計時,確保設計建筑外觀的規則性,這樣不僅可以保證建筑外觀的美觀,提高視覺效果,當發生地震之后,由于建筑自身規則或對稱,那么所發生的位移也是有一定規律的,雙向受力和變形可以基本保持一致,如果建筑外形設計不均勻,那么在雙向地震作用時受力和變形出現嚴重偏差,同層構件、層與層之間位移差過大引起結構性破壞。抗震縫設計要科學,如果建筑要求有不規則的結構設計,簡單有效的方式就是設置抗震縫將不規則建筑分隔為規則的若干塊規則單體建筑,在最大程度上保證房屋整體結構的抗震性能。

3.2連續性原則

對建筑進行抗震設計中一定要遵循連續性,結構構件水平、豎向的連續是結構體系抗震性能的保障,結構構件設計不連續,引起建筑整體在構建不連續處剛度突變,在局部區域引起應力集中,引起結構局部破壞。在房屋結構設計中,建筑平面的規則性和豎向的規則性都對結構抗震性能有重大影響,平面不規則對建筑扭轉不利,建筑豎向不規則對地震水平力的豎向傳導不利。頂部凸出就是豎向不規則的一種,突出部分剛度、高度都要嚴格控制,如果發生地震,在震動后就會出現鞭梢效應,在建筑頂部凸出部分出現地震水平力成倍放大,對房屋造成的損害非常大。

3.3構件布置簡潔性

結構構件布置簡潔,結構體系的豎向和水平荷載的傳導明確直接。構件布置越簡潔,結構整體或構件的內力與變形分析結果與結構實際受力與變形越一致,有利于設計時做出有效的補強措施,提高建筑的抗震性能。

4建筑結構設計中抗震設計的方法與措施

4.1采取滑動抗震的設計方式

很多建筑結構中進行抗震設計時,都選用了摩擦滑動技術,為了將抗震效果達到最佳,通常會和限位裝置一起配合使用。當前使用的水平滑移材料有很多種,例如有石磨砂漿、聚四氟乙烯滑板、滑石粉、不銹鋼板等,該技術在運用過程中科學使用了滾軸、滾珠,二者具有很好的幾何復位效果,對于摩擦擺隔震系統而言,主要應用了滑動支撐技術和多層橡膠技術,要求不銹鋼的表面必須是凹球面,具體在建筑結構中應用之后,在結構自重的作用下產生恢復力,施工設計中使用的摩擦滑移裝置具有很好的初始剛度,地震發生之后這一結構可以在水平方向進行滑移,但卻沒有增加結構的剛度,避免這一建筑結構遭到地震的破壞。如果發生了小型地震,應用的摩擦裝置會產生很大的摩擦力,有效抑制結構發生水平位移,這樣建筑整體結構和地面都會在同一個運動節奏上,地震的水平力增大后,如果超過了這一裝置的最大摩擦力,在裝置的滑移面發生滑移,摩擦滑移裝置在最大程度上發揮其隔震作用,實際傳遞到建筑結構內部的地震力就會變小,雖然地面震動變得激烈,但是建筑震動幅度并不大,有效避免了結構發生的破壞。

4.2采取加強結構構件抗震的設計方式

設置多道抗震防線,設計使建筑有足夠的剛度和變形能力,使結構構件體系能有效抵抗地震作用下產生的地震力。設置必要的抗力構件和吸能構件,抗力構件抵抗地震作用時建筑所承受的地震作用力,吸能構件通過破壞等方式吸收消耗地震能量,保護其他重要構件的安全。抗力構件既要有足夠的剛度,還得有一定的協調變形能力,足夠的剛度為保證在地震作用下大部分內力有這部分構件承擔,一定的協調變形能力為保證耗能構件先于破壞吸收消耗地震能量,從而保證結構安全。耗能構件作用主要是在地震作用時吸收消耗地震能量,是結構體系中首先破壞的構件,其破壞后吸收地震能量,結構體系內力重分布,但同時又不影響結構體系的整體安全。

4.3分析建筑結構隔震的處理技術

為了達到很好的抗震效果,在建筑結構設計中可以選用不同的抗震處理方式,其中懸掛隔震作用效果好,因此在設計中被廣泛應用。懸掛隔震設計原理是將所有結構重量都懸掛起來,這樣當發生地震后,地面會發生震動,但是由于和地面接觸的結構重量都被懸掛后,地震波就不會將破壞力傳遞到建筑上層,傳遞的破壞力十分有限,產生不了慣性力了,最終起到很好的隔震作用。一些大型的鋼結構中很大范圍使用這種隔震方式,因為大型鋼結構主要材料為鋼,鋼構結構自重較輕,應用這種懸掛隔震措施有一定的優勢,操作簡單,作用效果好,提高建筑整體的隔震效果。大型鋼結構重量都分布在主框架、子結構上,在子結構框架中使用吊桿進行懸掛,將離主框架與子結構進行隔離,發生地震后,只有主要的承載結構會承受地震波,而所有的懸掛裝置都不會受到地震波的影響,有效控制結構在地震發生時的反應幅度。當地震波傳遞到懸掛位置后,破壞力會被削弱,建筑結構中的子結構不會受到慣性力的破壞。

5結語

綜上所述,通過以上對建筑結構設計中的抗震設計分析,在設計中必須遵循規則性和連續性,保證建筑結構設計符合國家標準,建筑不同結構之間有很好的聯系,將建筑形成一個整體,做好建筑的隔震設計,當發生地震后,通過隔震作用傳遞給建筑上層的破壞力減少,當地面發生運動后,由于建筑是一個整體結構,各個結構之間的連接性很好,建筑結構對稱,這樣不會出現局部受力較大,進而破壞整體結構效能的問題,有效保證建筑結構的安全。

作者:唐福 單位:貴州新基石建筑設計有限責任公司

參考文獻

[1]薄睛心.淺議建筑結構設計中的抗震措施[J].科技創新與應用,2014,22:229.

建筑結構抗震設計范文6

關鍵詞:建筑結構,抗震設計,分析

Abstract: in the process of China's modern construction progress continuously, and promoted the rapid increase of the construction industry, the structure of the building towards diversification development direction in form. Structure of the requirements in recent years with the extent of frequent earthquake disaster happened more and more high. This paper improve the structure vibration resistance perspective, the structural seismic design content analysis of the overall, this paper aims to improve structure design Angle from the seismic behavior of effective method, measures, to reduce the harm of the loss, improve building brought the overall seismic performance, to have the important meaning.

Keywords: building structure, seismic design, analysis

中圖分類號:TU973+.31文獻標識碼:A 文章編號:

1 引言

地震給人類帶來不可估量的災害和損失,它的不確定性、隨機性使得人類難以有效預測。地震對建筑結構的影響非常大,帶來的巨大損失是不可避免的。既然從正面阻止不了地震的發生,我們可以從另外的角度去預防和減少地震帶來的危害。我國建筑物越來越多,結構形式也越來越復雜,因此必須提高建筑的抗震性能。本文從抗震設計的內容出發,從概念設計、抗震計算、構造措施三個方面對建筑抗震設計進行分析探討,得到提高建筑抗震性能的設計重點和注意事項,對于提高建筑結構的抗震性能,具有重要的理論和現實意義。

2 抗震設計分類

建筑結構的抗震設計包括三個方面的內容:首先是設計原則,即概念設計,要從整體上對抗震設計的原則進行理解;其次是抗震計算,從結構計算角度去選擇高抗震性能的建筑結構,也為抗震設計提供理論依據;最后就是構造措施,在整體上把握建筑結構的抗震性能的基礎上,考慮加強局部弱勢部位的抗震性能,從而提高建筑的整體抗震效果。每個部分的內容都是必不可少的,否則抗震設計的可靠性大大降低。

3 建筑結構抗震設計分析

3.1 概念設計

任何設計都需要遵循一定的原則和要求,抗震設計亦是如此。建筑抗震的概念設計是一種模糊而細致的設計過程,也是先整體后局部的設計思路。該過程中要按照設計原則和設計要求,結合設計思路,從總體布置到細部構造都要嚴格把握。設計原則是在長期的地震災害和工程經驗中不斷總結探索出來的規范條例,設計人員要在此基礎上開展抗震設計工作。概念設計的基本原則大致可以分為以下幾個方面:

1)場地的選擇。工程地區的相關地震、地質資料是必須掌握的,在選擇具置時,根據工程的要求,結合一手資料做出相關的安全、穩定的綜合評價。合理選擇有利場所,避免不良地質區場地的選擇。對于場區地質條件無法滿足設計要求而無法避免的情況應及時采取有針對性的措施解決。

2)建筑布局的選取。一般建筑要避免過于復雜的平面形式,平面布置應簡單、對稱,整體性要強。平面幾何形狀的變化要均勻,盡量避免形狀突變的情況。

3)結構的抗震體系選擇。合理的結構體系能夠明確地震荷載發生作用時的傳遞路徑,清晰的抗震計算能夠從一定程度上把握結構的抗震性能??拐鸱谰€設置應層次分明,每道防線都應具備一定的耗能、變形能力,避免因局部破壞導致結構的整體破壞。薄弱環節應采取有效措施加以防范,應力集中處尤其重要。

4)抗震防線數量。優先選用多道抗震防線的結構體系,能夠避免結構抗震能力、承載力的整體失效。盡量選用延性較好的分支體系,單純的框架結構應采取強柱弱梁的形式,適當的添加個別構件能夠增加防線數量。

5)非結構構件的處理。局部的處理也影響結構整體抗震性能,預埋件錨固部位的處理,關系到結構主體與大地之間傳遞地震力的效果。優先考慮輕質材料作為墻體材料,圍護墻、隔墻的設置要避免產生不利于結構抗震的現象。

3.2 抗震計算

建筑結構的計算也要遵循一定的原則:

1)建筑結構的主軸方向要進行抗震驗算,考慮水平地震力的作用,承受該水平力的結構應該是該水平方向的抗側力構件。

2)對于抗側力構件非豎向布置時,當與水平夾角大于15°時,應考慮水平地震力作用,并驗算該構件的水平抗側力。

3)非對稱建筑結構,其質量和剛度的分布也存在非對稱現象,此時豎向和水平兩個方向的地震作用對結構會產生扭轉影響,要進行抗扭轉的計算。

4)規定8、9度的大跨度、長臂結構和9度的高層建筑結構,高跨比數值較大,其結構形式發生了明顯的變化,此時應考慮豎向地震力的作用。

抗震計算方法的選擇是抗震計算的核心部分,任何一種結構形式都有其適應的抗震計算方法與之對應,底部剪力法和振型分解反應譜法是兩種計算的基本方法。高度在40m以內,質量、剛度的分布較均勻的建筑結構,宜采用底部剪力法,此方法對于結構形式簡單、質量分布均勻、低層的對稱建筑比較適宜。其他的結構形式適宜采取振型分解反應譜法,該方法在大量的工程計算中使用較多。

時程分析法是一種補充計算方法,適用于特別不規則的建筑、甲類建筑,還有高度在100m以上,烈度為8的Ⅰ、Ⅱ類場地和烈度為7的高層建筑,高度在80m以上,烈度為8的Ⅲ、Ⅳ類場地的高層建筑,高度在60m以上,烈度為9的高層建筑。計算結果選取時程曲線計算結構的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。

3.3 抗震構造

構造措施是根據抗震概念設計原則,一般不需要計算而對結構和非結構各部分必須采取的各種細部要求,是結構實現耗能能力、變形能力的保證。對于不同的建筑結構,抗震構造措施有多種,主要涉及構件截面尺寸、軸壓比、鋼筋的配置等方面。

對于多層砌體建筑,在地震作用下墻體是主要破壞部位,常見構造措施如下:1)設置鋼筋砼構造柱,減少墻身破壞,提高延性。2)設置圈梁與鋼筋砼構造柱連接,提高建筑的整體性能。3)加固墻體之間的連接,樓板和梁要滿足長度尺寸要求,與其他構件的連接要可靠。另外,加強樓梯間的整體性能,避免不規則的結構給主體造成影響。

鋼筋砼框架結構是我國主要的建筑結構形式,廣泛應用于工業與民用建筑。其震害部位多發生于梁柱節點位置。構造措施原則是強柱、強節點,避免短柱、控制配筋率、限制配筋的最小直徑,避免框架出現薄弱層,采取縱筋直徑、最小配筋率適當加大、加密,箍筋的間距、加密區長度控制等措施,節點部位鋼筋的加密、搭接、錨固等要合理。

建筑抗震設計規范自修改后,增加了一些強制性條文,突出屋頂的構造柱應伸到頂部與圈梁連接,內外墻交接處應沿墻高每隔500mm設2-6根通長拉結鋼筋,在設計中應充分考慮。

防震縫可以將不規則結構分割成部分規則結構,各部位之間的防震縫設置能夠有效處理構件的耗能和變形擠壓,有利于提高建筑的整體抗震性能。

4 結束語

建筑結構的復雜多樣加大了抗震設計的難度和復雜程度,建筑結構的抗震設計是一個合理的選擇、精確計算、加強構造的完整過程,每個環節都是必不可少的重要組成部分。設計人員應嚴格遵循概念設計的要求,從提高建筑抗震總體性能的角度,理清設計思路,合理選擇提高建筑抗震的方法和措施,在不斷的研究和實踐過程中,提高抗震設計質量,提高建筑的整體抗震能力。

參考文獻:

[1] 國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011-2010

[2] 王亞勇,戴國瑩. 建筑抗震設計規范疑問解答[M].北京:中國建筑工業出版社,2006

[3] 寇秀梅. 結構設計中的抗震設計問題[J].中國西部科技 2008,6(7)

亚洲精品一二三区-久久